Электричество
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
?, снабжающие электричеством зарядные устройства). В настоящее время проводятся эксперименты по производству перезаряжаемых автомобильных аккумуляторов, которые по весу были бы легче существующих. Есть вероятность, что однажды появятся аккумуляторы с пластиковыми элементами.
Электричество и магнетизм
Заряженный предмет окружен электрическим полем, которое действует на окружающие предметы, - вспомним расческу и притягивающиеся к ней кусочки бумаги и пылинки. Магнит тоже окружен магнитным полем, которое можно увидеть, если поблизости есть металлические опилки. Некоторые характеристики электрического и магнитного полей похожи, другие отличаются. Вот несколько примеров.
Магнитные силы гораздо сильнее электрических. В то же время электрический заряд может перейти с одного тела или предмета на другой - явление, называемое индукцией, - и магнит распространяет свое действие на другой магнитный материал. Но зарядиться электричеством может все, магнитные же свойства передаются только телам, способным намагничиваться, таким как железо, сталь и некоторые сплавы.
Электрические заряды делятся па положительные и отрицательные, магнитные полюсы делятся на южный и северный. Однородные заряды отталкиваются, противоположные притягиваются: одинаковые магнитные полюсы тоже отталкиваются, а противоположные притягиваются. Однако северный и южный полюсы никогда не смогут существовать отдельно друг от друга. Если магнит сломать, то из слома образуется новый южный или новый северный полюс.
О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ
Электричество и магнетизм тесно связаны друг с другом. Если пропустить электрический ток через скрученную проволоку, она приобретет свойства магнита. А если проволоку обернуть вокруг магнитного материала, то он также намагнитится. Но этому принципу устроен электромагнит.
Если магнитное поле проходит через витки проволоки и при этом как-то меняется (становится сильнее или слабее или сдвигается), то в них возникает ток. В свою очередь, ток возвращает магнитное поле в прежнее состояние за счет создания своего магнитного поля.
В устройстве электромоторов и генераторов используется описанное выше явление - ток создаст магнитное поле, а изменения в магнитном поле производят ток.
Это явление, открытое Фарадеем, используется также и в трансформаторах, которые служат для преобразования напряжения в энергоснабжающих системах и в электронном оборудовании - например, телевизорах и радиоприемниках. Трансформаторы работают на переменном токе, текущем в бытовой электросети, В отличие от тока в батарее переменный ток движется в двух направлениях - вперед-назад, вперед-назад, меняя направление со скоростью 50 раз и секунду, (В США, соответственно, 60).
Железный сердечник трансформатора имеет две обмотки медного провода, бегущий по одной из них переменный ток создает в сердечнике быстро меняющееся магнитное поле. Эго вызывает переменный ток во второй обмотке. Таким образом, энергия передается из одной обмотки в другую, хотя между ними и нет непосредственного контакта. Их связь исключительно магнитная.
Напряжение на выходе зависит от количества витком в каждой обмотке. Оно может быть больше входного напряжения или меньше. Хотя увеличение напряжения подталкивает заряды, их поток сокращается, то есть уменьшается сила тока. Когда электричество передается по высоковольтным проводам, трансформатор усиливает напряжение как раз, для того, чтобы уменьшить ток. Когда же электричество подводиться к домам, трансформатор снижает напряжение.
Моторы и генераторы
В простом электрическом моторе ток намагничивает обмотку, и ее витки притягиваются к полюсам магнита. Кроме того, в моторе установлен вращающийся переключатель, который автоматически меняет направление тока каждые пол-оборота.
Этот процесс действует и в обратном направлении: поворачивается проволока - и возникает напряжение. То есть мотор становится генератором.